L'une des premières pièces d'équipement qu'un étudiant en sciences rencontre dans le laboratoire est le bec Bunsen. En règle générale, c'est une journée passionnante car tout le monde apprend à installer, allumer et contrôler les flammes. Mais les choses peuvent certainement mal tourner, il est donc important d'avoir une base solide d'informations avant de se rendre à la paillasse du laboratoire.
Un bec Bunsen est l'un des équipements les plus courants en laboratoire, et de nombreux scientifiques l'utilisent dans leur travail. Il s'agit d'un brûleur spécial, qui utilise des gaz naturels inflammables tels que le méthane ou des gaz de pétrole tels que le propane, pour brûler et fonctionne de la même manière qu'une cuisinière à gaz. Cependant, il dispose d'une alimentation en air contrôlée par un trou réglable, ce qui n'est pas le cas de la cuisinière à gaz. Il produit également une flamme propre et chaude.
Histoire du bec Bunsen
Qui est responsable de la création du bec Bunsen? Eh bien, le nom peut vous donner un indice, mais c'est en fait le résultat de découvertes progressives par différents scientifiques. Un ingénieur gazier, R. W. Elsner, fut le premier inventeur de la forme ancienne du brûleur. Michael Faraday a ensuite amélioré la conception du brûleur. C'était avant que Robert Wilhelm Bunsen, un chimiste allemand, ne développe le brûleur moderne et ne le popularise à la fin des années 1800.
Pièces et leurs fonctions
Manipuler un bec Bunsen est l'une des expériences les plus passionnantes pour un nouvel étudiant dans un laboratoire. Cependant, il faut se familiariser avec les différentes parties d'un brûleur pour le manipuler en toute sécurité et comprendre son fonctionnement.
Un bec Bunsen efficace est purement métallique (à l'exception du tube de gaz) et comporte cinq parties principales :
1. Baril ou pile : Il mesure environ 5 pouces de long pour élever la flamme à une hauteur appropriée pour le chauffage. C'est là que le gaz et l'air se mélangent pour la combustion.
2. Collier: C'est un petit disque au fond du canon qui s'ajuste pour contrôler la quantité d'air entrant dans le canon. Il a un trou d'air pour permettre l'entrée d'air dans le canon. Sur certains modèles, les scientifiques peuvent réduire le débit d'air en resserrant la connexion entre le canon et la base.
3. Jet: Permet au gaz d'entrer dans le canon à partir du tube connecté à la source de carburant et de se mélanger à l'air du trou d'air avant la combustion.
4. Base: C'est le support du brûleur et donc relativement large et lourd.
5. Robinet ou vanne gaz : Il contient et contrôle la quantité de gaz transmise au brûleur.
Fonctionnement d'un bec Bunsen
La première chose qu'un scientifique fait est de connecter le bec Bunsen à une source de carburant. Il produit deux types de flammes selon que le trou d'aération est ouvert et la quantité d'air entrant dans le canon. Avec un trou d'air en grande partie fermé, une flamme lumineuse apparaît. Cette flamme est jaune et ondulée.
Lorsque le trou d'air est ouvert, l'oxygène de l'air qui pénètre dans le canon réagit avec le gaz entrant dans un rapport de un à trois pour produire une flamme bleue et stable, non lumineuse. Cette flamme est plus chaude et préférée pour le chauffage en laboratoire car elle est plus facile à contrôler qu'une flamme ondulée et lumineuse. Cette flamme ne produit pas non plus de suie, ce qui est une autre raison de son utilisation préférée.
La quantité d'air entrant dans le canon détermine également la taille de la flamme et la chaleur produite. Plus il y a d'oxygène dans l'air, plus la taille de la flamme est grande et plus la chaleur se dissipe. Cependant, lorsqu'un excès de gaz pénètre dans le canon, il peut éteindre la flamme.
Utilisations du bec Bunsen
Le bec Bunsen a une variété d'utilisations dans différents domaines. Par exemple, les ingénieurs peuvent utiliser la flamme du brûleur pour tester l'effet de la chaleur sur divers éléments et l'expansivité linéaire de différents métaux. Les chimistes, quant à eux, peuvent l'utiliser pour éliminer l'eau des produits chimiques hydratés ou pour accélérer et déclencher des réactions chimiques. Les biologistes utilisent la flamme du brûleur pour stériliser les outils utilisés pour manipuler les bactéries et autres micro-organismes sensibles.
Conseils de sécurité
Un bec Bunsen peut être un équipement dangereux lorsqu'il est mal manipulé. Par conséquent, pour une expérience sûre et réussie avec le brûleur en laboratoire, les scientifiques doivent respecter certaines mesures de sécurité.
- Éteignez toujours le brûleur après utilisation. Une flamme bleue chaude n'est pas toujours visible, il est donc impératif de penser à l'éteindre et d'éviter les accidents.
- Assurez-vous toujours que des liquides inflammables et des matériaux combustibles ne se trouvent pas à proximité du brûleur pour éviter le risque d'incendies et d'explosions indésirables.
- Lors de l'allumage du gaz, les élèves doivent avoir leurs percuteurs prêts pour éviter les fuites de gaz excessives qui pourraient conduire à une explosion.
- Une fois que vous avez terminé avec le bec Bunsen, il est essentiel pour des raisons de sécurité de fermer le robinet de gaz principal pour éviter les fuites de gaz.
- Les travailleurs de laboratoire doivent attacher les cheveux lâches ou longs. Rentrez les lacets pour éviter les chutes et retirez tous les bijoux pendants qui pourraient entrer en contact avec la flamme.
- Enfin, le brûleur doit refroidir complètement après utilisation avant toute autre manipulation.
Le bec Bunsen est un outil essentiel dans la réalisation de différentes tâches dans le monde de la science. Prendre le temps de comprendre comment cela fonctionne et comment l'utiliser en toute sécurité est essentiel au succès de tout futur scientifique en laboratoire.